基于细胞自噬探讨肺岩宁方协同顺铂抗肺癌的作用机制

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenqianwq
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目的:通过观察经验要方肺岩宁方(Feiyan Ning Decoction,FYN)抑制肺癌细胞自噬对顺铂(Cis-Dichlorodiamineplatinum(II),DDP)细胞毒作用的影响,初步探讨基于细胞自噬层面研究肺岩宁方增强顺铂促进肺癌细胞凋亡的作用机制,以期明确肺岩宁方和顺铂联合用药的协同抗癌作用机制,为中医药防治肺癌提供新思路和依据。方法:1.利用肺岩宁方及顺铂干预处理A549肺癌细胞株,运用CCK-8细胞增殖实验、克隆平板形成实验来检测肺岩宁方和顺铂处理后对A549肺癌细胞生长的抑制作用,以确定药物的半数抑制浓度(IC50)。2.将细胞株按照以下分组进行干预处理:(1)空白对照组(Control组)、(2)肺岩宁组(FYN组)、(3)顺铂组(DDP组)、(4)肺岩宁+顺铂组(F+D组)、(5)自噬抑制剂氯喹组(CQ组)、(6)肺岩宁+氯喹组(F+C组)、(7)顺铂+氯喹组(D+C组);借助细胞划痕迁移实验、Transwell小室侵袭实验检测A549肺癌细胞在肺岩宁和顺铂的干预处理下对其迁移和侵袭的生长作用是否被有效抑制。3.运用流式细胞术(FCM)检测A549肺癌细胞在肺岩宁方及顺铂干预后对其凋亡率的影响作用;凋亡-Hoechst染色试剂盒、激光扫描共聚焦显微镜下观察A549肺癌细胞在肺岩宁和顺铂干预后凋亡形态学的影响变化;运用药理学方法——经典自噬阻断剂氯喹检测阻断细胞自噬对A549细胞凋亡产生的影响。4.采用Western Blot方法检测A549肺癌细胞在肺岩宁方及顺铂干预下其凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase3、Cleaved-PARP表达水平的改变,及对自噬相关蛋白ATG5、ATG7、LC3、P62表达水平的影响。5.采纳透射电子显微镜观察A549肺癌细胞在肺岩宁方及顺铂干预后对其自噬结构形态的变化趋向;构建表达m Cherry-EGFP-LC3B的A549肺癌双荧光显像细胞株,动态监测A549肺癌细胞的自噬流变化。结果:1.CCK8细胞增殖实验结果显示:当肺岩宁方及顺铂干预A549肺癌细胞株时,细胞的增殖具有呈现药物剂量依赖性的抑制作用(p<0.01)。A549肺癌细胞在肺岩宁方干预24小时后的半数细胞抑制浓度IC50值为200μg/ml,而相同条件下顺铂干预后的半数抑制浓度IC50值则为3μg/ml。克隆平板形成实验结果显示:肺岩宁方及顺铂对A549肺癌细胞株的增殖具有抑制作用(p<0.01)。2.划痕实验结果显示:与Control组相比,药物干预A549肺癌细胞后,划痕距离的改变明显降低(p<0.05、p<0.05、p<0.01,p>0.05、p<0.01、p<0.01);Transwell侵袭实验结果显示:药物干预A549肺癌细胞后24小时后,与Control组相比,具有穿透Transwell小室膜能力的细胞数量明显减少(p<0.05、p<0.05、p<0.01,p>0.05、p<0.05、p<0.05),表明肺岩宁方和顺铂具有抑制A549肺癌细胞迁移和侵袭的能力,提示药物协同可以抑制细胞的生长作用。3.流式细胞术检测结果显示:运用FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I双染凋亡检测试剂盒处理药物干预后的细胞,在流式细胞仪下观测,与空白对照组比较,肺岩宁方和顺铂干预A549肺癌细胞后能够增加A549凋亡率(p<0.05、p<0.05、p<0.01,p>0.05、p<0.01、p<0.01),自噬抑制剂氯喹对细胞凋亡率基本没有影响,药物处理后有较强的细胞毒性作用,且联合应用效果更加明显。A549细胞形态学检测结果提示:利用凋亡-Hoechst染色试剂盒染核后在共聚焦视野下观察细胞形态学变化,Control组的A549细胞仍然保有正常形态的蓝染细胞核结构,而肺岩宁方和顺铂干预后呈致密浓染或呈趋于支离破碎状且致密浓染的核固缩态势;在加入自噬抑制剂氯喹后与空白对照组相比,肺岩宁方和顺铂均能增强细胞凋亡形态改变,且对A549细胞有较强的细胞毒性作用,提示FYN+DDP联合应用效果显著。4.Western Blot检测结果显示:肺岩宁方协同顺铂能够增强凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase3、Cleaved-PARP的表达,药物能够调控自噬相关蛋白ATG5、ATG7、LC3、P62的表达水平。5.透射电子显微镜结果显示:A549肺癌细胞被顺铂干预后的自噬结构——自噬体和自噬溶酶体的出现趋向于增多态势,肺岩宁方的干预则在某种程度上抑制了A549细胞自噬结构的出现,而细胞被自噬抑制剂氯喹干预后的自噬结构中多观察到大量不降解状态物质滞留;与空白对照组相比,FYN组、FYN+CQ组、DDP+CQ组自噬体和自噬溶酶体的出现均减少,并且FYN+DDP联合用药对细胞自噬结构的形成具有明显抑制作用。构建m Cherry-EGFP-LC3B A549肺癌细胞株结果显示:采纳激光扫描共聚焦显微系统动态视野观察具有双荧光标记的m Cherry-EGFP-LC3B A549肺癌细胞的自噬潮变化情况,较空白对照组,顺铂干预细胞的自噬流增强,肺岩宁方对A549肺癌细胞自噬流的形成具有明显抑制作用。结论:1.A549肺癌细胞在肺岩宁方(FYN)协同顺铂(DDP)干预下其增殖水平被有效抑制。2.肺岩宁方及顺铂能够上调凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase3、Cleaved-PARP的表达水平,提示A549肺癌细胞在肺岩宁协同顺铂干预下其凋亡表达水平可被提高。3.肺岩宁方能下调A549肺癌细胞自噬相关蛋白ATG5、ATG7、LC3的表达量水平、增加其P62受体的表达量水平,减少A549肺癌细胞自噬结构的形成数量,提示肺岩宁方能够抑制A549肺癌细胞的保护性自噬作用;顺铂则在一定程度上助力A549肺癌细胞的保护性自噬作用。4.细胞自噬相关蛋白ATG5、ATG7、LC3、P62的相关表达信号可以通过药物调控而产生变化,增强Cleaved-Caspase3、Cleaved-PARP一系列凋亡相关信号的表达,从而发挥肺岩宁方通过抑制顺铂诱导的保护性自噬,增强中药复方肺岩宁方协同化疗一线药物顺铂协调同一抗击肺癌的作用。
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